化工过程机器复习资料广东石油化工学院

1、一、泵的分类：按泵的工作原理和结构形式，分为三类：泵叶片泵（透平泵）容积式泵往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵转子泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵离心泵轴流泵混流泵旋涡泵 其他类型泵（流体作用泵）三、离心泵的主要性能参数： 扬程:扬程是单位质量的液体从泵的进口法兰进入至泵的出口法兰处能量的增值，用H表示，单位m 理论扬程：为泵的作功元件（叶轮）对流经的单位质量液体所作的功，用表示 水力损失：冲击损失、 摩擦阻力损失、局部阻力损失 流量：流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用Q表示容积流量，单位是m3/s，用G表示质量流量，单位是kg/s。理论流量：单位时间内流入泵做功元件内的液量 QtQ+qq单位时间

2、内泵容积流量的泄漏量（外部泄漏，内部泄漏）有效功率：单位时间内泵排出口流出的液体从泵获得的能量。 水力功率：单位时间内做功部件所给出的能量。 轴功率：通常指输入功率，即单位时间原动机传递给泵轴的功，用N表示，单位是W或kW。 Nm 机械损失功率：外部机械摩擦损失功率、轮阻损失功率。效率：反映了泵中能量损失的程度。容积效率：v用来衡量泄漏量的大小，也即密封好坏的指标。 水力效率：h 用来衡量液体流经泵时水力损失大小的指标。 机械效率：m 用来衡量泵运动部件之间的摩擦损失及轮阻损失大小的指标。 总效率： 用以衡量泵经济性的指标。 允许汽蚀余量：表示泵汽蚀性能的参数。 允许汽蚀余量NPSH；允许吸上

3、真空度(Hs)a1、注意：在离心泵的铭牌上标明的主要性能参数是以20清水作实验在最高效率条件下测得的数值。2、各性能参数流量Q、扬程H、轴功率N和效率（容积损失、水力损失和机械损失），了解并熟练掌握特性曲线中各曲线的含义及使用条件。注意最高效率区的范围（92max）及用途 3、离心泵特性曲线的换算密度的变化：流体密度的变化仅对泵的轴功率影响；粘度的变化： 流体粘度增加，流体在泵内的能量损失增大，泵的压头、流量、效率都下降，而轴功率增加。 转速变化：转速变化量在20以内，泵的特性参数满足比列定v 叶轮直径变化：切割量在10以内，泵的特性参数满足切割定律。四、速度三角形、欧拉方程（掌握应用计算）五

4、、泵性能曲线、管路特性曲线及工作点（如右和下左图 H- Q特性曲线是选择和使用泵的主要依据，一般有“陡降”、“平坦”“驼峰”三种形状。N-Q曲线是合理选择原动机功率和操作启动泵的依据。-Q曲线是检查泵工作经济性的依据。泵最高效率以下58%（一般取7%）范围内所对应的工况为高效工作区。NPSHr-Q曲线是检查泵工作是否发生汽蚀的依据。 如果改变泵出口阀的开启度，则AB变化，开度越大AB越小，曲线变平坦，从图中的变为曲线。如果改变A、B液位的高度，则LQ曲线平移，如果液位差增加，则曲线由变为 六、离心泵串并联的选择（如右上图）管路特性曲线较平坦， L1，并联工作点为 1，串联工作点为 l，并联工作

5、时的流量、扬程比串联时的要大，故管路特性曲线较平坦时宜用并联来提高扬程及流量。当管路特性曲线较陡时，L3，串联的工作点为2，并联的工作点为2，此时串联的流量、扬程都高于并联的流量、扬程，宜用串联来提高流、扬程。七、汽蚀（掌握计算）： 汽蚀:把液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥蚀与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。汽蚀判别式： Pk>Pv (等于就发生汽蚀，小于就发生严重汽蚀)吸上装置： 倒灌装置：八、泵相似条件：几何相似、运动相似。 几何相似：运动相似:对应点同名速度方向一致，比值相等，即速度三角形相似。如果液体密度相同，两泵的尺寸和转速相差不大时，认为在

6、相似工况运行时，各效率分别相等，则简化的相似定律表达式： - 九、比例定律相似定律的特例 同一台泵，若输送液体不变，当转速由n改变为n时，根据相似定律，i=1，则在不同转速下相似工况的对应参数与转速之间的关系式为十、比转数，重点掌握概念和应用意义；比转数又称比转速表征叶轮泵运转性能和叶轮几何特征的一个综合性参数,较全面地反映了风机（或水泵）的特性，综合了风机（或水泵）的流量、全压|转速三者之间的关系。比转数大，说明风机（或水泵）在同流量下，风压（或扬程）低；比转数小，说明风机（或水泵）在同流量下，风压（或扬程）高。对于同系列相似的风机，不论其尺寸大小，其比转数是相等的。叶轮切割的概念：转速固定

7、的泵，仅有一条扬程流量曲线。为了扩大其工作范围，可采用切割叶轮外径的方法，使工作范围由一条线变成一个面。若新设计的泵通过试验性能偏高，或用户使用的性能低于已有泵的性能，即可用这种切割叶轮外径的办法来解决问题,叶轮切割前后性能参数的变化关系，可近似由切割定律来表达： 使用切割定律的切割量不能太大，经验表明：允许最大相对切割量与比转数有关。 十一、液体性质对性能影响1.功率N与密度成正比，即密度增加，功率增加；2.密度影响泵的吸入特性，密度增加时，NPSHa下降，易发生汽蚀。3.饱和蒸汽压力对泵的吸入特性有较大的影响，饱和蒸汽压上升，NPSHa下降，易汽蚀。4.液体含有杂质后，密度增加，粘度增加，

8、使泵的流量Q、扬程H、效率下降；且对机械密封不利，造成泄漏增加， 容积效率下降。 5.液体粘度增大，损失增加，扬程H、流量Q及效率下降；轴功率增加。十二、离心泵零部件，轴向力及平衡方法1 、叶轮：其作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。2 、泵壳 ：其作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。3 、轴封装置 ：其作用是防止泵壳内液体沿轴

9、漏出或外界空气漏入泵壳内。填料密封：是考讲填料压紧在密封室内使其抱紧泵轴来密封的，一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封：主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。波纹管机械密封：补偿机构为波纹管，密封环（动环或静环）和波纹管制成一个整体，中间没有辅助密封圈，取消了滑移O圈及滑移时产生的摩擦力，因此减少了一个泄漏点；同时减少了补偿机构的摩擦阻力，改善了追随性。 4. 吸液室的作用： 将液体从吸水管路引入叶轮的进口处（引水） 为了使泵有较好的能量性能和汽蚀性能，要求液体流过吸水室时水力损失最小且液体流入叶轮进口时速度分布均匀5. 压液室作用：把叶轮出口处流出

10、来的液体收集起来，并把它送入压水管路，即 收集液流 部分动能转化为压能（减少水力损失） 消除旋转轴向力：因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等，从而产生了轴向力。不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷，对轴承不利，同时轴向力使泵转子向吸入口窜动，造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏。对于多级离心泵来说，一般出口压力远大于入口压力，所以用平衡力来消除轴向力就显得尤其重要。轴向力平衡方法（单级）：止推轴承；平衡孔；平衡叶片；双吸叶轮；平衡管；（多级）：对称布置叶轮；平衡鼓；自动平衡盘密封；轴承十三、各种类型的泵主要特点。漩涡泵：高扬程、小流量 不适宜输送粘度大的液体往复泵：

11、流量与泵的扬程无关，产生任意高的扬程，活塞泵在启动运行时要开阀启动。应用于压力高、流量小的各类介质。计量泵（定量泵或比例泵）：用以精确计量齿轮泵：结构简单、紧凑，工作可靠、维修保养方便。不宜用在压力太高的地方。特别适于输送具有润滑性和不含固体颗粒的液体。 螺杆泵：成本高，适于输送任何粘度液体，尤其是高粘度和非牛顿液体。屏蔽泵：没有动密封，不需加润滑油，润滑性差的介质不宜采用。主要用于输送易燃、易爆、具有放射性或贵重的液体。轴流泵：大流量，低扬程高效操作范围很小十四、泵选用的步骤（要会看泵的系列型谱）（1）.搜集原始数据。（2）.泵参数的选择及计算：HQ。（3）.选型：按照工作要求和运行参数，采

12、用合理的选择方法，选出均能满足适用要求的几种型式，然后进行全面的比较，最后确定一种形式。（4）. 校核：型式选定后，进行有关校核计算，验证所选的泵是否满足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区，是否大于 第2章 活塞式压缩机一、 活塞式压缩机的基本结构Ø 工作机构：处理气体，作功。气缸、活塞、气阀等。（填料函、活塞杆、活塞环）Ø 运动机构：将旋转运动转化为往复运动。曲柄、连杆、十字头等。Ø 机身：支撑（连接）气缸部分与传动部分。Ø 辅助系统：保证机器正常运转。润滑系统、冷却系统、调节系统。二、掌握级的实际循环过程特点，工作过程当活塞式压缩机的曲轴旋

13、转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。压缩机实际压缩循环

14、由膨胀、吸气、压缩、排气过程组成。特点：存在余隙、容积存在阻力损失、气体与接触壁面存在热交换、存在泄漏 三、掌握采用多级压缩的理由，压比的分配多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之间将气体导入中间冷却器进行冷却。理由：（1）节省功率消耗，中间冷却器的采用，各级接近等温过程（2）提高气缸容积利用率（3）降低排气温度（4）降低活塞力（降低作用在活塞上的最大气体力）。 压缩机采用多级压缩，级数的确定一般应综合考虑这样几条原则：每一级的压缩温度在允许范围之内；压缩机的总功耗最少；机器结构尽量简单，易于制造；运转可靠。大型、中型压缩机：最省功为原则。小型移动压缩机：重量轻兼顾省功的

15、原则。特殊气体压缩机：取决于排气温度。无油润滑压缩机：取决于排气温度。四、掌握气阀、密封的组成，工作原理；气阀组成:由阀座、阀片、弹簧与升程限制器四部分组成。 进气阀工作原理：基本过程即在两侧压力差作用下开启，在弹簧力作用下关闭。排气阀工作过程与其相同（1）存在压力差，进气阀打开，气阀两侧形成的压力差p大于弹簧压紧力、阀片和部分弹簧的运动质量惯性力之和时，阀片开启，气体进入气缸，吸气开始；阀片在气流推力的作用下，继续上升，到达升程限制器；（2）进气阀关闭 活塞速度降低，气流推力减小，气流推力不足以克服弹簧力时，阀片离开升程限制器，向阀座方向运动，当活塞到达止点位置时，阀片恰好落在阀座上，吸气阀

16、关闭，吸气过程结束。活塞环阻塞：轴向，外缘紧贴气缸镜面；径向，环端面与环槽贴合。节流：经环切口节流降压；进入环间隙又突然膨胀，产生旋涡降压。填料密封原理：填料密封的原理和活塞环类似，即利用阻塞和节流两种作用的组合，靠填料的内缘和活塞杆相配合，阻止气缸内的气体通过气缸与活塞杆之间间隙泄漏。活塞杆与气缸间的密封常采用两种金属填料平面填料与锥面填料。它们的密封原理都是靠气体压力保证密封的。 金属填料常用青铜或巴氏合金。五、掌握压缩机的运转特性及调节压缩机的运转特性1.吸气压力降低，而排气压力不变时，对于单级压缩机，压力比升高，容积系数降低，排气量将明显下降。吸气压力降低，影响各级压比回升2.排气压力

17、提高，容积系数下降，排气量减少。主要影响末级压比，功率多半是增加3.压缩具有较高绝热指数的气体，容积系数较大，排气量将比压缩低绝热指数的气体要大些。所需压缩功率比绝热指数低的气体大。 4.压缩密度大的气体，排气量略有降低，吸气终了压力下降，轴功率增加。氢气压缩机用空气试车时要特别防止电机超载。5.导热系数大的气体，吸气过程气体受热强烈，具有较低的温度系数，使压缩机排气量降低。 6.压缩机在一定范围内增加转数，排气量会相应增加，不经济，容积系数下降，容积系数下降，压力系数降低基于以上原因，增加转数后，排气量将不会成比例的增加。压缩机的气量调节（减荷阀、回流、强制顶开吸气阀、部分行程压开吸气阀、余

18、隙、转速）。压缩机的使用者总是根据装置或系统所需的最大容积流量来选择压缩机，然而，压缩机的实际工况却是随工艺流程或耗气设备的需要而变化的。当耗气量小于压缩机的排气量时，便需要对压缩机进行气量调节，以使压缩机的排气量适应耗气量的要求，且保持管网中的压力稳定。 往复式压缩机常用的气量调节方法有以下几种：减荷阀调节减荷阀必须严密不漏，防止关闭时少量气体吸入引起缸内温度急剧升高。多用于中小型空压机。减荷阀截断进气，使吸气腔内接近真空，在活塞上形成很大的压差，造成启动困难，使用时应注意。停转调节：只能在排气量极度地大于耗气量，或贮气容积很大时才应用。是一种间断调节。从能量消耗角度来看，此种调节是比较经济

19、的。缺点是：压缩机频繁的启动和停转，使磨蚀加剧；当用大功率电动机驱动压缩机时，将影响电网的稳定等。在生产实践中，只有一些微型压缩机采用停转调节。a.转速调节转速调节即通过改变压缩机的转速来调节排气量。这种调节的优点是气量连续，比功率消耗小，压缩机各级压力比保持不变，压缩机上不需设专门的调节机构等；但它仅仅广泛使用在驱动机为内燃机和汽轮机的压缩机上，如果驱动机为电动机，则需要配置变频器，由于大功率、高压变频器价格昂贵，而且需要大量的维护、维修工作，因此，目前在电动机驱动的往复式压缩机上很少采用该方法。此外，变转速调节可能会对压缩机的工作产生不良影响，如气阀颤振，部件磨损大、振动增加，润滑不充分等

20、等，也限制了该方法的广泛应用。b.余隙腔调节 在压缩机的气缸上，除固定余隙容积外，另外没有一定的空腔，调节时接入气缸工作腔，使余隙容积增大，容积系数减小，排气量降低，这就是余隙腔调节的工作原理。按照补助容积接入的方式不同，又分为连续的、分级的以入间断的调节，多用于大型工艺压缩机。这种调节方式的主要缺点是：通常手动调节，且响应速度慢，一般需与其它调节方式配合使用。虽然连通可变补助余隙容积的方法原则上可以实现0% 100%范围内的调节，但系统可靠性较差，易损件多，难于维护。c.旁通调节(回流)排气管经由旁通管路和旁通阀门与进气管相连接，调节时只要开启旁通阀，部分排气便又回到进气管路中。这种调节方法

21、比较灵活，而且简单易行，配上自动控制系统调节精度也比较高，但是因为多余气体的全部压缩功都损耗掉，所以经济性差，因此，这种方法适用于偶尔调节或调节幅度小的场合。d.压开进气阀调节 根据进气阀被压一过程的长短，该方法分类全行程压开进气阀和部分行程压开进气阀两种方式。对于全行程压开进气阀调节，在吸气过程中，气体被吸入气缸，在压缩过程中，因为进气阀全开，吸入的气体又被全部推出气缸。假设某压缩机有一个一级双作用气缸，若只顶一活塞一侧的进气阀，气量降低50%，如果两侧同时顶开，则排气量为零，所以，该机可实现气量0，50%和100%三级调节。可见，全行程压开进气阀的调节幅度较大，适用于粗调节。部分行程压开进

22、气阀调节的原理与全行程压开进气阀相似，但它通过控制压缩机程中进气阀的关闭时刻，控制返回气量的多少，从而可以实现气量的连续调节，由于压缩功几乎与排气量成正比例地减少，所以还有很高的运行经济性。六、掌握润滑方式，冷却要求；压缩机的润滑：部位： 压缩机中所有作相对运动的零件表面 作用：润滑、冷却、清洁润滑方式：按照润滑油到达工作表面的方式可分为飞溅润滑、压力润滑和喷雾润滑。飞溅润滑利用曲轴箱内润滑油飞溅形成油雾或油滴，润滑所需润滑表面。结构简单，耗油不稳，气缸和运动机构只能用同一种润滑油，一般小型无十字头压缩机采用。 喷雾润滑 在工作腔进口处喷入一定量的润滑油，对工作腔表面进行润滑。结构简单、部分润

23、滑油被带出得不到利用，特殊场合使用。压力润滑由专门的注油器在一定压力下注入所需润滑的部位，适用于大、中型压缩机由两个独立系统组成：气缸与填料函部位润滑：与气体接触，采用专门润滑油。由注油器注入各注入点。传动机构润滑：不与压缩气体接触，由润滑油泵供油。冷却系统要求1.不同冷却部位要求不同：气缸 冷却温度不宜过低，控制温度根据介质性质而定；后冷却器 控制排出气体稳定在60左右即可；中间冷却器 对压缩机性能影响较大，要求最冷的水先进入中间冷却器。润滑油冷却器 出口温度控制在5060 2.管路阻力小；耗水量要小；管路系统简单，检查方便。七、 会计算行程容积、容积系数、实际排气量（各系数选择）、理想气体

24、循环指示功率计算。1.理论排气量（行程容积）理论排气量就是单位时间内活塞工作面在吸气过程中扫过的气缸容积，也叫气缸行程容积，用符号Vt表示，单位为m3/min。根据理论工作过程的假设，理论最大排气量可简化为单位时间内活塞工作面在吸气过程中在气缸内扫过的容积气缸行程容积Vt。容积系数v：表征行程容积的利用程度 式中：相对余隙容积，名义压力比， m气体多变膨胀过程指数，实际排气量在压缩机排气端测得的单位时间内排出的气体容积值，换算到压缩机名义吸气状态(吸气管道内的压力、温度等)下的数值，称为实际排气量，用(m3/min或m3/h)表示 指示功率：压缩机在单位时间内消耗于实际工作循环中的功称为指示功

25、率。实际工作循环中由于存在进、排气时的压力损失，以及压缩与膨胀过程多变指数的变化等，故指示功必大于理论功八、掌握典型多列压缩机动力性能特点（切向力、惯性力及平衡）一、压缩机分类:按结构形式和原理分： Ø 容积式压缩机是指压力提高是依靠压缩气体的体积实现的。往复式压缩机是容积式的压缩机，最常见的就是活塞式压缩机。 Ø 速度式压缩机先使气体分子获得一个相当大的速度，然后通过扩压器使速度降低，将动能转化为压力能，例如离心压缩机。二、活塞式压缩机的主要优缺点n 最大的优点是从低压到超高压，适应压力范围广。n 工作稳定性好。压力与流量的关系不大。n 效率高。n 适应性强。n 缺点：结

26、构复杂、易损件多；吸入排出气体易引起设备及管路振动；惯性力造成转速不能太高，因而不适于大排量的场合；活塞润滑会造成压缩介质的污染。三、活塞压缩机分类在；按气缸中心线的相对位置分类n 直列式：各列气缸中心线夹角为0°。其中包括立式（气缸中心线与地面垂直）和卧式（气缸中心线与地面平行）。 n 对置式：各列气缸中心线夹角为180° ，其中包括对称平衡型和对置型。n 角度式：气缸中心线彼此成一定角度，其中包括L型、V型、W型、扇型和星型等。行程、止点、余隙容积的概念。工作循环的四个过程。第3章 离心式压缩机一、离心式压缩机的分类 按排气压力分：通风机、鼓风机、压缩机； 按剖分形式分

27、：水平剖分、高压筒形<垂直形式剖分>、多轴式二、离心式压缩机的结构及工作原理 转子：叶轮与轴的组件。 定子：扩压器、弯道、回流器、吸气室和蜗壳等固定元件 。工作原理：气体由吸气室进入，通过旋转叶轮对气体作功，使气体的压力、温度和速度都提高了，然后使气体进入进入扩压器，把气体的速度能转换为压力能。弯道回流阀主要起导向作用，使气流均匀地进入下一级叶轮继续压缩，由于气体逐级地被压缩，因此气体温度不断升高。为了降低气体温度减少功能消耗，在气体经过三级压缩后，由蜗壳引出，经中间冷却后，再引至第四级叶轮入口继续压缩，经六级压缩后的高压气体由排出管排出。4 u4 G$ s. U) y'

28、a0 a2 L; Y三、离心式压缩机的适用场合，主要优缺点。 单级流量大；运转可靠性高；易损件少，维修方便；气体不与机器润滑系统的油接触；转速较高。不适用于气量太小及压力比过高的场合；稳定工况区较窄；效率较活塞压缩机低。六、性能曲线及一般特点：离心压缩机工作性能最主要的参数是压力比、效率和流量。为将其工作性能形象表示出来，一般以曲线的形式表示，就得到了压缩机的性能曲线 级的性能曲线是指在气体状态（进口流量Qs ，进气压力Ps ，进气温度Ts ）一定，转速不变的条件下，级的压力比、多变效率pol 以及功率Ntot 随该级进气量Qs 而变化的关系曲线。1.随流量的减小，压缩机提供的压力比将增大。2

29、.流量有最大和最小两个极限流量；排出压力也有最大值和最小值。3.效率曲线有最高效率点，离开该点的工况效率下降很快。七、喘振及堵塞工况的形成和控制。压缩机喘振的机理流量减小 边界层分离 旋转脱离现象：级进出口参数产生强烈脉动，叶片振动，机器噪音增大。流量进一步减小脱离团阻塞叶道出口压力显著下降 倒流 整个压缩机系统发生周期性的低频大振幅的气流振荡现象，就称为喘振。喘振原因喘振的内因：流量过小，小于压缩机的最小流量，导致机内出现严重的气体旋转脱离；喘振的外因：管网有一定容积，且压力高于压缩机的排压，造成气流倒流，产生大幅度的气流脉动。脉动的频率和振幅与管网容量有关。喘振的危害压缩机性能恶化，压力、

30、效率降低；出现异常噪声、吼叫和爆音；机组出现强烈振动，使得压缩机的轴承、密封损坏，转子和固定部件发生碰撞，造成机器严重破坏。防喘振的措施机器进出口设置监视仪表和防喘振控制系统；降低转速；开大入口阀；降低后部系统压力；后部系统压力无法降低而生产需求流量又很小的情况下，开大压缩机防喘振阀。压缩机的堵塞工况（最大流量工况）产生原因： 流量增大，气流的冲角达到较大的负冲角，在叶片工作面上发生边界层分离，叶片做功全部转变为能量损失，压力不再升高，仅用于维持在该流量下流动； 在流道最小截面处出现了声速，边界层分离区急剧扩大，压缩机达到了阻塞工况，此时压力得不到提高，流量不再增大。八、离心式压缩机的性能调节

31、。 改变转速的调节方法，经济性最好，调节范围广，适用于蒸汽轮机、燃气轮机驱动的压缩机。 压缩机进口节流调节方法，方法简单，经济性较好，且具有一定的调节范围，在转速固定的压缩机、鼓风机等采用。 转动进口导叶调节方法，调节范围较广，经济性也好，但结构较复杂。 转动扩压器叶片调节方法，使压缩机性能曲线平移，对减小喘振流量，扩大稳定工作范围很有效，经济性也好，但结构复杂，目前该法很少单独采用，有时同转速调节法联合使用。 出口节流调节方法最简单，但经济性最差，目前只在通风机和小功率的压缩机、鼓风机上使用。 同时采用两种调节方法，可取长补短，最有效地扩大压缩机的稳定工作范围。九、相似的条件。 要保持两台离

32、心压缩机流动完全相似，必须具备以下相似条件：几何相似；叶轮进口速度三角形相似；特征马赫数相等；气体等熵绝热指数相等。十、离心式压缩机的零部件：重点掌握轴承和密封。 滚动轴承结构：内圈、外圈、滚动体和保持架优点：设计简单，效率高，产品标准化，具有优良的互换性和通用性，大多数类型的轴承能同时承受径向和轴向载荷，轴向尺寸较小，易于润滑、维护及保养。缺点：径向尺寸较大，在高速、重载荷条件下工作时，寿命短，振动及噪音较大。滑动轴承的工作原理和种类工作原理：利用轴颈在转动时将润滑油带入轴颈与轴承瓦之间的间隙而产生油膜压力，以支承轴颈所加的载荷。优点：滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑油膜具有抗冲击作用

33、，在大型旋转机械上获得广泛应用。分类：按承受载荷的方向不同滑动轴承分为径向轴承和推力轴承。径向轴承指承受径向载荷的轴承。其结构分为轴瓦、轴承座、垫圈等。（1）普通的圆柱轴承（2）椭圆轴承（3）多油叶轴承（4）多油楔轴承（5）可倾瓦轴承密封：是指两个机械部件之间形成限制泄漏连接所采用的各种装置。限制泄漏作用的一对配合表面称为密封副。密封大体分为静密封和动密封两类。静密封 指运动副相对静止的结合面间的密封，如O型环密封等。动密封 指运动副相对运动的结合面间的密封，是旋转轴的密封，又分为非接触型（如迷宫密封、干气密封、浮动环密封和固定环密封等）和面接触型（如机械密封、填料密封等）两种。半速涡动的特点

34、：Ø 涡动角速度约为转子角速度的一半或稍低，故称之为半速涡动；Ø 涡动与转子的转向相同；Ø 涡动一旦产生，就在相当广的转速范围内持续下去，而且始终保持半速。临界转速Ø 若转子旋转的角速度与转子弯曲振荡的固有圆周频率相重合，则转子发生强烈的共振导致转子破坏，转子与此相应的转速称为转子的临界转速。Ø 一旦转速远离临界转速，则转子运转平稳不发生强烈振动。Ø 转子弯曲振动的临界转速可有1、2 i 阶个，各阶临界转速大致是随 i2 增大。但实际转子工作转速不会太大，所以关注1、2阶临界转速。临界转速：对刚性转子： 对柔性转子： 为防止轴承油膜振

35、荡：油膜振荡：当转子转速升高到二倍于一阶临界转速时，半速涡动的角速度恰好等于一阶临界转速，则转子轴承等发生共振性振荡，称为油膜振荡。Ø 油膜振荡一旦产生，其振荡频率就趋近并保持一阶临界转速的频率不变，不再随转子转速的升高而变化。Ø 油膜振荡的振幅比半速涡动的振幅大得多，有毁坏机器的危险。Ø 为避免油膜振荡，要求工作转速小于二阶临界转速。第4章 轴流式压缩机一、主要特点： 流量大，重量轻，体积较小。 静叶可调时流量调节范围宽。 单级压低，稳定工况区较窄，性能曲线较陡，易喘振。 对固体杂质敏感，叶片易受磨损，需设入口过滤器。 前1、2级动叶片较易损坏。二、轴流式压缩机

36、的系列：A系列（固定静叶系列）、AV系列（静叶可调系列，不宜喘振）。三、轴流式压缩机的性能曲线及主要特点。Ø 在转速一定时，流量增大，压比下降。Ø 转速越高则压比显著提高，性能曲线也变得更陡峭，稳定工作区变窄，并向大流量区移动。 Ø 存在喘振与阻塞等不稳定工况。四、轴流式压缩机的不稳定工况：旋转失速工况: 在一定转速下，随着气流流量不断下降，进入叶栅气流正冲角不断增大，叶片背部（非工作面）的气流分离愈发严重。喘振工况:管网系统气流的周期性振荡现象，使压缩机流量、压力等气动参数大幅度脉动，机组产生强烈振动，并伴有异常噪音。 防护：中间放气法、静叶可调法、双转子法逆流

37、工况：当压缩机发生突变旋转失速时，管网系统一面向外排气，一面又向压缩机倒流气体，流量由正值到零，又由零到负值，这一过程是瞬间的，只有10s多时间，还未发生喘振现象，就使压缩机遭到破坏。这种由旋转失速而引起管网内工质倒流的现象称为逆流工况。 防逆流措施：排气管道上设置止回阀。设置逆流保安系统：入口流量、入口管道动压检测、压缩机入口风温。阻塞：当压缩机的流量增加的某一值，叶栅进口最小截面上平均气流速度达音速，压缩机的流量达到一临界值而不再增大，出现气流堵塞现象，称为阻塞。 防护：防阻塞保护并非像防喘振保护一样非设不可，因为短时阻塞工况一般不会造成叶片破坏；特殊设计也可增加抗阻塞能力，如末级改为离心

38、式（GHH）、改善叶片结构等。颤振工况。轴流式压缩机会存在气动弹性不稳定现象，即气动力与叶片弹性特性相互作用而引起的振颤工况消除振颤的措施：从气动上消除振颤形成的条件，并在设计时加以预测。增大叶片的机械阻尼，努力提高叶片刚性，增强抗振颤阻尼。防喘振控制系统 为防止机组在低流量下发生喘振，系统设有防喘振阀，采用的控制方案是依据机组出口压力作给定值的随动流量控制。正常操作时，防喘振阀关闭；当流量小于给定值或出口压力上升，防喘振阀打开，使出口气体返回压缩机入口，防止发生喘振。 防逆流保护系统 逆流是机组最危险的工况，在机组出口安装止回阀，当流量低于规定值或紧急停车时，阀门快速关闭防止倒流。 防阻塞控

39、制系统 控制机组上限流量，一般以机组出口压力作为调节器的给定值，正常操作防阻塞阀打开，当机组流量大于流量调节器的给定值时，调节器的输出增大，使机组出口管路上的反阻塞阀关小，防止发生阻塞工况。第5章 螺杆式压缩机一、螺杆压缩机的基本结构和工作原理。工作循环的三个过程。1. 结构：螺杆式压缩机是容积型压缩机。其工作容积(相当于气缸)由阴转 子的齿槽、机体的内壁面和两端端盖构成，阳转子的齿则相汉于活塞，吸 排气口布置在机体的两端。随着阴阳转子在机体内的旋转啮合运动，使工 作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对 齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。在压缩机的机体中，平

40、行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子。两转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为510丝，通常把节圆外具有凸齿的转子，称为阳转子或阳螺杆。把节圆内具有凹齿的转子，称为阴转子或阴螺杆。( h6 7 d/ B' ! K8 b/ b  4 r0 R8 # d6 v6 C+ v2 d一般阳转子与原动机连接，由阳转子带动阴转子转动。k. 转子上的最后一对轴承实现轴向定位，并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位，并承受压缩机中的径向力.m0 d; e" 9 O' l/ y. A在压缩机机体的两端，分别开设

41、一定形状和大小的孔口。一个供吸气用，称为进气口；另一个供排气用，称作排气口。转子的长度和直径决定压缩机排气量（流量）和排气压力，转子越长，压力越高；转子直径越大，流量越大。工作原理：在压缩机的机体中，平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子。两转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为510丝，通常把节圆外具有凸齿的转子，称为阳转子或阳螺杆。把节圆内具有凹齿的转子，称为阴转子或阴螺杆。( h6 7 d/ B' ! K8 b/ b  4 r0 R8 # d6 v6 C+ v2 d一般阳转子与原动机连接，由阳转子带动阴转子转动。k. 转子上的最

42、后一对轴承实现轴向定位，并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位，并承受压缩机中的径向力.m0 d; e" 9 O' l/ y. A在压缩机机体的两端，分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用，称为进气口；另一个供排气用，称作排气口。转子的长度和直径决定压缩机排气量（流量）和排气压力，转子越长，压力越高；转子直径越大，流量越大。$ E- ! s2. 螺杆压缩机的工作循环可分为进气，压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。8 I' O4 p. $ E- ! s   a.进气过程：转子转动时，

43、阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完 成时，齿沟处于真空状态，当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿 沟的气体即被封闭。- U) v2 9 T' 9 t4 U. _: W" ! c/ q0 N   b.压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖会与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小，齿沟内的气体被压缩压力提高。) W* G1

44、 K& P% h; h# w   c.排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。u 按运行方式的不同干式压缩机、喷液压缩机、喷油压缩机u 按被压缩气体种类和用途的不同空气压缩机、制冷压缩机、工艺压缩机u 按结构形式的不同移动式和固定式、开启式和封闭式二、螺杆压缩机的特点和适用场合。1、螺杆压缩机的优点：3 q/ f5 F' L+ V   

45、; a可靠性高：螺杆压缩机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4-8万小时。* X9 L0 x' l, y# A1 7 m* " I" T4 t    b操作维护方便：操作人员不必经过专业培训，可实现无人值守运转。" m1 ' p. |7 5 w0 9 p2 R  c动力平衡性好：螺杆压缩机没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转。特别适合作移动式压缩机，体积小、重量轻、占地面积少。) x) l3 H! K1 J%     d适应性强：螺杆压缩机具有强制输气的

46、特点，排气量几乎不受排气压力的影响，在宽广范围内能保证较高的效率。在压缩机结构不作任何改变的情况下，适用于多种工况。( + N6 ?/ ) C) b9 T  q5 B& M    e多相混输：螺杆压缩机的转子齿面实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体，含粉尘气体，易聚合气体等。" _5 x! u) R: e2 F  N9 F  s! j5 P2、" N' h' ?! t' ; 螺杆压缩机的缺点：5 K" x7 C7 N, |% v 

47、  a造价高：螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需利用特制的刀具，在价格昂贵的专用设备上进行加工。另外，对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。& n0 u" U0 L. R" w$ J7 E    b不适合高压场合：由于受到转子刚度和轴承寿命等方面的限制，螺杆压缩机只能适用于中，低压范围，排气压力一般不能超过3.0Mpa。1 a9 y5 J7 w& O6 Y2 i1 e% m    c不能制成微型：螺杆压缩机依靠间隙密封气体，目前一般只有容积流量大于0.2m3/min，螺杆压缩机才具有优越的性能。9 U/

48、 x; ?三、螺杆压缩机的调节手段。（滑阀的工作原理）转速调节、吸气节流、停转调节、进排气管连同调节、滑阀调节滑阀调节的原理和适用场合：Ø 滑阀靠汽缸或油缸内活塞两侧的压力差推动。滑阀背部靠进气端的固定部位时，排气量为100%。Ø 调节时，滑阀移向排气端，背部便脱离固定部位，使基元容积的一段与进气端相通，相当于减小了螺杆的工作长度，从而降低了排气量。滑阀调节的特点：Ø 调节范围大，可在10%100%的排气量范围内实现无极调节。Ø 适用于工况变动频繁的制冷、空调等场合。Ø 经济性高，在额定排量的50%100%范围内，原动机消耗功率的下降值，几乎与

49、排气量的减少成正比。Ø 可实现卸载启动。Ø 机构和自动调节系统较为复杂。第6章 工业汽轮机一、工业汽轮机的分类（按原理分，按排汽方式分）。1、按作用原理分：冲动式汽轮机；反动式汽轮机2、按排气方式分：凝汽式汽轮机；背压式汽轮机；抽气式汽轮机；3、按能量传递方式分：直连式汽轮机；带变速箱的汽轮机4、按蒸汽流道数目分：单流道汽轮机；双流道或多流道汽轮机二、汽轮机的调节方式：直接调节、间接调节、均衡调节。配汽方式：节流调节、喷嘴调节、旁通调节、滑参数调节四、汽轮机盘车系统作用，保护装置（危急遮断器、危急遮断油门、磁力断路油门、速关阀）。汽轮机冲动转子前或停机后，进入或积存在汽缸内

50、的蒸汽使上缸温度比下缸高，从而使转子不均匀受热或冷却，产生弯曲变形。因而在冲转前和停机后，必须使转子一定的速度连续转动，以保证其均匀受热或冷却。换句话说，冲转前和停机后盘车可以消除转子热弯曲。同时还有减小上下汽缸温差和减少冲转力矩的功用，还可在起动前检查汽轮机动静之间是否有摩擦及润滑系统工作是否正常。第7章 烟气轮机一、了解烟机的结构（动叶、静叶、轮盘冷却方式，密封）。 烟气轮机是利用催化再生器烧焦所产生的高温低压烟气的热能及压力能作功的旋转机械。用于催化裂化装置的能量回收系统，利用烟机产生的机械能带动主风机或发电机等设备工作或发电，达到回收能量的目的。主要由转子组件、进气机壳、静叶组件、排气机壳、轴承箱及轴承、底座、轴封系统和轮盘冷却系统等部分组成。其中转子组件由主轴、轮盘和动叶片组成。叶片表面为防止高温催化剂冲蚀进行喷涂耐磨层处理。单级烟机结构简单，维修方便